Эксплуатация водоотливных установок

Водоотливная установка находится в ведении главного меха­ника шахты.

Работа насосов должна быть организована так, чтобы все на­сосы эксплуатировались, чередуясь в определенном порядке. График суточной работы насосов строится с учетом возможности остановки насосов в часы вечернего максимума электрической нагрузки.

Установка с местным управлением обслуживается машини­стами, прошедшими специальный курс обучения. В своей работе машинист руководствуется инструкцией, в которой указаны его обязанности (прием—сдача смены, пуск и остановка насосов, наблюдение за работой установки, чистка всасывающих сеток и т. д.) Во время работы установки машинист должен обращать внимание на следующее: количество воды, вытекающей из сливной трубки разгрузочного устройства, должно составлять 3... 6 % от нормальной подачи насоса, а ее подогрев по сравнению с отка­чиваемой водой не должен превышать 2°С; при нормальной за­тяжке сальников из них должно вытекать до 0,5 л/мин воды; температура нагрева подшипников не должна превышать 80 °С; большие колебания стрелок вакуумметра и манометра могут быть вызваны подсосом воздуха через неплотности подводящего трубо­провода и явлениями кавитации в результате превышения допу­стимой вакуумметрической высоты всасывания и засорения прием­ной сетки.

На главных водоотливных установках необходимо вести «Книгу осмотра и учета работы водоотливной установки».

В процессе эксплуатации водоотливной установки на внутрен­них стенках трубопровода откладываются твердые осадки, так как в воде содержатся примеси — кремнезем, глинозем, окислы железа.

Для очистки труб от осадков необходимо периодически спу­скать воду из става и промывать сверху струей нейтральной воды под давлением.

Очистка труб производится также с помощью пустотелых шаров-ежей или специальных снарядов, которые перемещаются в трубопроводе под действием движущейся воды и разрушают твердые осадки на стенках труб. Для чистки труб применяют шарошки, подвешенные на канате, которые с помощью лебедки несколько раз перемещаются по трубопроводу. При этом опорное колено трубопровода должно быть снято.

На шахте один раз в год во время нормального притока и един раз в год во время усиленного притока производят замеры количества воды и ее химический анализ.

Приток воды по шахте можно измерить, определив скорость воды в канавке. Для этого необходимо иметь прямую канавку постоянного поперечного сечения длиной 100... 150 м. По времени движения поплавка в канавке определенной длины находят ско­рость движения воды. По пяти—восьми замерам необходимо опре­делить среднее значение скорости и_СР. Количество протекающей воды получают умножением v_CP на поперечное сечение F_B воды в канавке.

Приток, измеренный в тоннах и отнесенный к тонне добычи, называется коэффициентом водообильности шахты. В Донбассе рН достигает 7, в других бассейнах — до 40. Гидрогеологию шахты характеризует также коэффициент удельной обводненности — среднечасовой приток, отнесенный к 1 км поддерживаемых выра­боток.

В шахтной воде могут быть растворены соли кальция и магния, которые оседают на поверхностях проточной части насоса, а также примеси соляной или серной кислоты, разрушающие чугунные и стальные детали установки.

Степень насыщения воды солями кальция и магния изме­ряется в градусах жесткости. Под градусом жесткости понимают содержание 10 мг окиси кальция или 14 мг окиси магния в 1 л воды. Вода до 10° жесткости называется мягкой, а свыше — жесткой.

Химические свойства воды — степень насыщения ее кисло­тами и щелочами оценивается водородным показателем pH. Вода считается слабокислой при pH = 5... 7 и сильнокислой — при pH < 5; при pH = 8... 10 вода слабощелочная и при pH > > 10 — сильнощелочная.

В связи с вредным действием жесткой и кислотной воды на элементы водоотливной установки необходимо: а) при жестких водах очищать детали насосов и трубопроводов (что практически весьма трудно), при кислых водах — изготовлять насосы из кислотоупорных материалов и футеровать трубопроводы (что удорожает стоимость установки); б) нейтрализовать воды.

Для очистки жесткой воды к ней перед поступлением в насос в известной пропорции, установленной анализом воды, добавляют известковое молоко. При этом осадок из воды выпадает в резер­вуар, где происходит смешивание воды и известкового молока. Вода, содержащая кислоту, может быть нейтрализована изве­стью, известковым молоком или каустической содой. Широкого применения нейтрализация шахтных вод не получила из-за слож­ности ее выполнения.

Планово-предупредительный ремонт водоотливной установки заключается в проведении операций текущего и капитального ремонтов.

Объем работ при ремонтах устанавливается по результатам осмотров, которые производятся ежедневно обслуживающим пер­соналом и не реже одного раза в неделю — главным механиком. В «Книге осмотра и учета работы водоотливных установок» за­писываются обнаруженные дефекты и меры по их устранению.

Текущий ремонт включает: наружный осмотр, подтяжку ослаб­ших креплений, устранение мелких дефектов; смену набивки всех сальников насосов и задвижек; промывку подшипников на­сосов; осмотр электрической и контрольно-измерительной аппара­туры с проверкой правильности показаний всех измерительных приборов; осмотр всех кранов (воздушных, спускных и т. д.) и их притирку, осмотр болтов и резиновых втулок соединитель­ных муфт, разбор двигателя и очистку статора и ротора от пыли.

На основании текущих ремонтов составляется список дефектов, подлежащих устранению при капитальном ремонте.

При капитальном ремонте к перечисленному для текущего ре­монта добавляется: очистка от осадков рабочих колес, направляю­щих аппаратов, корпуса и вала насоса, замена износившихся рабочих колес, уплотнительных колец, диска гидропяты, направ­ляющих аппаратов, вала, подшипников и т. д., после сборки на­соса — проверка правильности работы его в течение 2... 4 ч.

Чередование ремонтов и промежутки времени между текущими и капитальными ремонтами устанавливаются в соответствии с графиками планово-предупредительных ремонтов.

Текущий ремонт выполняется бригадой слесарей электромеха­нической службы шахты, а капитальный ремонт — рудоремон­тными заводами.

При испытании водоотливной установки исследуют основные показатели: подачу насоса; высоту всасывания; напор; мощность насоса; к. п. д. насоса и всей установки; частоту вращения вала насоса; температуру подшипников; характеристику центробеж­ного насоса.

Подача насоса может быть измерена с помощью дифманометра и сужающих устройств.

Мощность насоса определяется замером мощности на за­жимах двигателя.

К.п.д. насоса находится как отношение полезной мощности насоса к мощности насоса.

К.п.д. насосной установки равен произведению к.п.д.  насоса, к.п.д. двигателя и к.п.д.  трубопровода и представляет собой отношение полезной мощности, потребной для транспортирования воды на высоту Н_г, к мощности, измерен­ной на зажимах двигателя насоса.

 

 

 

 

   ШАХТНЫЕ ПОДЪЕМНЫЕ УСТАНОВКИ

МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК

 Общие сведения о подъемных установках

Подъемные установки классифицируют по:

1) высоте подъема для шахт: неглубоких — до 500 м; средней глубины — от 500 до 1000 м; глубоких от 1000 до 1500 м; сверх­глубоких — более 1500 м;

2) назначению: главные — для подъема полезного ископаемого; вспомогательные — для спуска — подъема людей и транспорти­рования различных грузов (породы, оборудования, материалов), причем они могут быть людские, грузовые и грузолюдские; про­ходческие— для транспортирования грузов и людей при проходке и углубке стволов шахт;

3) ориентировке пути транспорта: вертикальные, наклонные (последние изучаются в курсе шахтного транспорта);

4) типу подъемных сосудов: с бадьями, с неопрокидными кле­тями, со скипами, с опрокидными клетями;

5) типу органов для навивки подъемного каната: с органами навивки постоянного радиуса (цилиндрические барабаны, ведущие шкивы трения), с органами навивки переменного радиуса (бици­линдроконические барабаны и др);

6) числу подъемных канатов: одноканатные, многоканатные;

7) уравновешиванию: неуравновешенные системы, уравнове­шенные системы (с уравновешивающим подвесным канатом при органах навивки постоянного радиуса, с органами навивки пере­менного радиуса);

8) типу электропривода: о асинхронным электроприводом, с приводом постоянного тока.

Подъемные установки с двухэтажными неопрокидными кле­тями и со скипами показаны на рис. 127.

При клетевом подъеме (рис. 127, а) разгрузочно-погрузочные операции производятся одновременно в клети 1 на нижнем I или промежуточном II горизонтах шахты (соответственно нижняя и промежуточная приемные площадки) и в клети 2 в надшахтном здании III (верхняя приемная площадка)

Движение клетей производится подъемной машиной S с по­мощью подъемных канатов 4, переброшенных через направляющие шкивы 5 на копре 6. При вращении двигателем

 органов навивки канатов один канат навивается, а другой свивается с них, благодаря чему происходит одновременный подъем одной клети и спуск другой.

При скиповой установке (рис. 127, б) груженая вагонетка 1 разгружается с помощью опрокидывателя 2 в бункер 3, откуда через дозатор 4 загружается скип 5. Одновременно с загрузкой скипа 5 разгружается скип 6 в бункер 7 на поверхности.

При установке с опрокидными клетями загрузка их полезным ископаемым аналогична загрузке обыкновенных клетей, раз­грузка в бункер на поверхности осуществляется поворотом плат­формы клети вместе с вагонеткой на угол 135°.

Иногда вместо двухклетевой и двухскиповой установок при­меняется одноклетевая или односкиповая установка с подъемным сосудом на одной ветви каната и противовесом на другой.

Подъемная машина состоит из органов навивки подъемных канатов, редуктора, подъемного двигателя, аппаратуры управле­ния и защиты и располагается либо в здании на уровне земли, как показано на рис. 127, либо на копре при многоканатных уста­новках.

Подъемные сосуды

Бадьи применяют при проходке и углубке ство­лов шахт для спуска— подъема людей и транспор­тирования породы, мате­риалов и оборудования.

Бадья (рис. 128, а) со­стоит из сварного кузова / и дуги 2. Кузов и днище бадьи изготовляют из лис­товой стали толщиной со­ответственно 6...8 и 10... 12 мм.

Бадьи делятся на само- опрокидывающиеся (БСП) и неопрокидные (БП).

Самоопрокидывающаяся бадья в нижней части кузова имеет две цапфы 3, вокруг которых она пово­рачивается при разгрузке. Цапфы входят в гнезда 4 направляющей рамки (рис. 128, 6), которая пе­ремещается в проводниках, обеспечивая устойчивое по­ложение бадьи при движе­нии ее по стволу. Для предохранения людей, на­ходящихся в бадье, от случайно падающих пред­метов направляющая рам­ка имеет зонт 5. Неопрокидная бадья по конструкции аналогична самоопроки- дывающейся. Для разгрузки ее на днище закреплены два кольца.

Концевая нагрузка на канат складывается из массы бадьи, под­весного устройства, направляющей рамки и содержимого бадьи.

Бадью подвешивают к канату с помощью подвесного устройства (рис. 129). Дуга бадьи входит в зев крюка 1 (рис. 129, а) с защел­кой 2. Крюк опирается на упорный подшипник 3, вмонтированный в нижнюю траверсу 4. Верхняя траверса 5 соединяется с нижней щеками 6. Канат закрытой конструкции закрепляется в основной клиновой муфте 7 и страхующей игольчатой муфте 8. Обе муфты рассчитаны на полную нагрузку, действующую на прицепное уст­ройство. В клиновой муфте канат удерживается тремя запрессо­ванными секторными клиньями. В игольчатой Муфте распущен­
ный конец каната расклинен секторными и игольчатыми кли­ньями.

Подвесное устройство для прядевых канатов (рис. 129, б) аналогично описанному, причем канат закрепляется в клиновой муфте 9. В этом устройстве применены контрольные жимки 10, упорный жимок 11 и шайба-амортизатор 12.

Данные о бадьях приведены в приложении 6.

Неопрокидные клети применяют для спуска—подъема людей и различных грузов

Рис. 128. Самоопрокидывающаяся бадья: а — общий вид: б — направляющая рамка

 

На шахтах в настоящее время применяют одноэтажные и двух­этажные клети на одну, реже — две вагонетки в этаже.

Клеть (рис. 130) состоит из каркаса 1, образуемого горизон­тальными рамами с вертикальными стойками, подвесного устрой­ства 2, парашюта 3, направляющих башмаков или роликов 4 для направления клети по проводникам ствола, стопоров 5 для удер­жания вагонетки в клети, направляющих муфт 6 (при применении парашютов, действующих на тормозные канаты 7), дверей 8, наде­ваемых при спуске — подъеме людей с торцевых сторон клети и крыши 9. Стенки клети изготавливают из листовой перфорирован­ной стали толщиной 2—3 мм. Вкатывание вагонеток в клеть производится их самокатным дви­жением или толкателем. Вкатываемая вагонетка выталкивает вагонетку, находящуюся в клети. Присоединение подъемных канатов к клетям и скипам произ­водится при помощи подвесных устройств, которые могут отсоеди­няться от грузонесущей конструкции подъемных сосудов. По ПБ запас прочности подвесного устройства подъемных сосудов, в которых транспортируются люди, должен быть 13-кратным по отношению к максимальной статической нагрузке, а для сосудов исключительно грузовых подъемов — 10-кратным.